Question

16．如图所示，在水平固定的筒形绝热气缸中，用绝热的活塞封闭一部分气体．活塞的横截面积为0.2m²，外界大气压强为10⁵Pa，气体温度为27℃．活塞与气缸之间无摩擦间不漏气．用一个电阻丝R给气体加热，活塞将会缓慢移动当气缸内温度升高到77℃时，活塞移动了7.5cm．已知被封闭气体的温度每升高1℃，其内能增加74.8J，求电阻丝对气体提供的热量为多少？

Answer 1

分析 气体等压膨胀，根据W=P•△V求解求解气体对外做的功，根据△U=W+Q求解电阻丝对气体提供的热量

解答 解：外界大气压强为$1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$，活塞移动了7.5cm，故气体对外做的功：
$W={p}_{0}^{\;}S△L=1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}×0.2{m}_{\;}^{2}×0.075m=1500J$
气体内能增量：△U=（77-27）×74.8J=3740J
由热力学第一定律可得：Q=W+△U=1500+3740=5240J
答：电阻丝对气体提供的热量为5240J

点评 本题关键是根据热力学第一定律公式△U=W+Q列式求解，注意气体对外做功时W为负值，吸热时Q为正值．